申请日2015.05.28
公开(公告)日2015.09.02
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明公开了一种吸附法深度处理煤气化废水的方法。针对气化废水经生化处理后“污染物浓度高，常规处理易产生二次污染”的问题，开发出利用气化原料用煤吸附处理煤气化废水的新方法。该方法包括：1)将气化原料用煤破碎、磨矿制得吸附剂;2)向生化处理后的废水中加入酸溶液;3)利用螺旋给料机将吸附剂添加到酸性水体系进行搅拌混合;4)向混合产物中添加Na2CO3溶液，调节混合液pH值为6-9;5)将煤水混合液引入浓缩机，并加入凝聚剂、絮凝剂，浓缩底流进行压滤，得到净化出水;6)将压滤煤饼输送至制热或发电系统，实现有机物的彻底降解。本发明具有流程简单、处理时间短、运行稳定，同时可实现吸附剂的零排放和污染物的无害化处置等优点。
权利要求书
1.一种深度处理煤气化废水的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将气化原料用煤破碎、磨矿，得到吸附所用煤粉，以质量百分数计，所述煤粉中粒度小于200目的颗粒占70-80wt%;
(2)向生化处理后的煤气化废水中添加酸溶液，形成酸性水体系，并将步骤(1)得到的所述煤粉加入到所述酸性水体系中搅拌混合得到搅拌产物;
(3)向步骤(2)的搅拌产物中加入Na2CO3，得到pH值为6-9的煤水混合体系;
(4)将步骤(3)所述的煤水混合体系引入浓缩机中，并加入凝聚剂、絮凝剂，将浓缩底流进行压滤，得到脱水煤饼和滤液;
(5)将步骤(4)得到的滤液返回至浓缩机，由浓缩机溢流得到合格出水;
(6)将步骤(4)得到的脱水煤饼输送至制热或发电系统，使吸附剂表面吸附的污染物得到裂解、燃烧;
(7)将燃烧获得的能量以电能或热能输出。
2.根据权利要求1所述的一种深度处理煤气化废水的方法，其特征在于：所述的吸附所用煤粉的投加量根据废水中COD和酚类物质浓度不同而调节，吸附剂用量为40-100 g/L。
3.根据权利要求1所述的一种深度处理煤气化废水的方法，其特征在于：所述的酸性水体系优选pH=2-4范围内对废水中的COD、酚类物质去除，且所用酸溶液为H2SO4时吸附效果更佳。
4.根据权利要求1所述的一种深度处理煤气化废水的方法，其特征在于：所述搅拌混合的时间为5～10 min，搅拌转速为30～40 Hz。
5.根据权利要求1所述的一种深度处理煤气化废水的方法，其特征在于：所述凝聚剂采用聚合无机盐类，一般采用聚合硫酸铝、聚合硫酸亚铁、或聚合氯化铝。
6.根据权利要求1所述的一种深度处理煤气化废水的方法，其特征在于：所述絮凝剂采用聚合有机物，一般采用聚丙烯酰胺。
说明书
一种深度处理煤气化废水的方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理方法，尤其是一种利用吸附法处理有机废水的方法，属于污水 处理技术领域。
背景技术
煤炭是我国的主要能源，也是许多重要化工产品的主要原料。近年来，能源、化工产品 的需求出现较高的增长速度，煤化工在我国能源、化工领域中占有极其重要地位。
煤气化技术在煤化工领域中占有较大比例，而煤炭气化技术视炉内气-固状态和运动形 式，主要分为三类：以块煤(10-50mm)为原料的固定床气化技术;以碎煤(<10mm)为原 料的流化床技术;以粉煤(<0.1mm)为原料的气流床技术。上述技术都会产生大量的煤气化 废水，这些废水一般包括煤转化过程中新产生的水分、原煤本身所带水分、以及工艺中进行 冷却、洗涤煤气的水分等。煤气化废水具有成分复杂，水质难处理，以及有机物浓度高、生 物毒性大等特点。而我国煤制清洁燃气项目主要建设在新疆、内蒙古等西部煤炭产地。这些 地区大多水资源匮乏，煤制清洁燃气用水量大，要求实现废水回用，尽可能减少新鲜水消耗; 同时，由于西部生态环境脆弱，需要实现废水零排放。目前由于煤气化废水处理工艺的缺陷， 使处理后废水COD、酚含量超标、废水难以达标排放，无法实现废水的零排放。
煤气化废水处理工艺路线基本遵循“物化预处理+生化处理+深度处理”的技术原则。生化 处理一般采用A-O、A-A-O、SBR、BAF、PACT等技术，通过微生物作用，实现有机、有毒 物质的降解。预处理及深度处理成为国内外学者研究的热点，如中国专利申请 201210006839.7，采用纳滤膜处理生化处理后的煤气化废水。该方法可得到70%的洁净出水， 而30%的浓水仍无法达到回用标准，不能实现真正意义上的废水零排放。
发明内容
技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种煤气化废水深度处理 的方法，以解决现有煤气化废水处理工艺出水污染物浓度高及易产生二次污染的问题。
技术方案：本发明的深度处理煤气化废水的方法，包括如下步骤：
(1)将气化原料用煤破碎、磨矿，得到吸附所用煤粉，以质量百分数计，所述煤粉中粒 度小于200目的颗粒占70-80wt%;
(2)向生化处理后的煤气化废水中添加酸溶液，形成酸性水体系，并将步骤(1)得到 的所述煤粉加入到所述酸性水体系中搅拌混合得到搅拌产物;
(3)向步骤(2)的搅拌产物中加入Na2CO3，得到pH值为6-9的煤水混合体系;
(4)将步骤(3)所述的煤水混合体系引入浓缩机中，并加入凝聚剂、絮凝剂，将浓缩 底流进行压滤，得到脱水煤饼和滤液;
(5)将步骤(4)得到的滤液返回至浓缩机，由浓缩机溢流得到合格出水;
(6)将步骤(4)得到的脱水煤饼输送至制热或发电系统，使吸附剂表面吸附的污染物 得到裂解、燃烧;
(7)将燃烧获得的能量以电能或热能输出。
所述的吸附所用煤粉的投加量根据废水中COD和酚类物质浓度不同而调节，吸附剂用量 为40-100g/L。
所述的酸性水体系优选pH=2-4范围内对废水中的COD、酚类物质去除，且所用酸溶液 为H2SO4时吸附效果更佳。
所述搅拌混合的时间为5～10min，搅拌转速为30～40Hz。
所述凝聚剂采用聚合无机盐类，一般采用聚合硫酸铝、聚合硫酸亚铁、或聚合氯化铝。
所述絮凝剂采用聚合有机物，一般采用聚丙烯酰胺。
有益效果：本发明的煤气化可用于固定床气化、流化床气化、气流床气化3种气化废水 的处理中，以煤制气原料煤为吸附剂，吸附去除煤气化废水中的COD和酚类物质，将原料煤 破碎、磨矿得到中孔比例较高的吸附剂，而中孔在吸附过程中起主要作用，使其吸附性能得 到改善，对废水中COD、酚类物质的吸附效果得到显著提高，吸附后的煤粉返回至锅炉进行 燃烧达到绿色、无害化治理，可广泛应用到固定床气化废水、流化床气化废水及气流床气化 废水的深度处理。采用吸附法去除煤气化废水中残存的COD、酚类等有机物时，表现出显著 优于传统吸附材料(如活性炭)的吸附性能。与现有技术相比，本发明操作简单，处理效果 显著，实现吸附剂的零排放，同时实现有机污染物的彻底降解，可用于深度处理煤气化废水， 具有良好的经济和环境效益。
